13-й танковый корпус полковника Т.П. Танасчишина (подвижная группа 57-й армии) был введен в прорыв в 16 часов. Обогнав боевые порядки пехоты, он начал развивать успех в западном направлении. Тем временем противник ввел в сражение свои оперативные резервы. Его замысел состоял в том, чтобы, нанеся удар по правому флангу армии, отсечь ее ударную группировку от основных сил фронта, а затем и уничтожить. Основу контрударной группировки врага составляла 29-я моторизованная дивизия. Контрудар, нанесенный вечером 20 ноября, пришелся по 422-й стрелковой дивизии полковника И.К. Морозова, которая к тому времени овладела Нариманом. После ожесточенного боя с превосходившими силами воины-дальневосточники были вынуждены оставить этот населенный пункт. Упорные бои развернулись и в районе колхоза имени 8 Марта. При приказу командующего армией 13-й танковый корпус двинулся для отражения контрудара.
Утром 21 ноября в Голубинский, на командный пункт 6-й армии прибыл командир 14-го танкового корпуса генерал Г. Хубе. Он доложил Паулюсу, что его дивизии на подходе и к вечеру начнут переправу через Дон. Но обстановка к тому времени резко изменилась: стало известно о полном разгроме 3-й румынской армии, 14-й танковой дивизии, о неудачном контрударе 48-го танкового корпуса, о паническом бегстве румын, попавших под удар советских танков, об успешном наступлении танковой группировки русских на Калач. Грозный призрак надвигавшейся катастрофы стал принимать все более четкие очертания. Стремительное развитие событий опрокидывало все расчеты командования вермахта. Прежний замысел на контрудар танкового корпуса уже утратил свой смысл. Поэтому он получил другую задачу – обеспечить отход войск на левый берег Дона.
В этот день 1-й танковый корпус 5-й танковой армии в районе Усть-Медведицкого во взаимодействии со стрелковыми и кавалерийскими соединениями вел упорный встречный бой с 22-й немецкой танковой дивизией, но успеха не добился. Затем он после нескольких настойчивых требований не только командующего армией, но и командующего войсками фронта в высоких темпах продвигаться вперед вышел из боя и приступил к выполнению своей основной задачи – наступлению в юго-восточном направлении, к Дону. К исходу дня части этого корпуса прорвались в район Перелазовский, Липовский. Таким образом, задачу первого дня операции 1-й танковый корпус выполнил только к исходу третьего дня.
Недостаточные активность и решительность, допущенные им при ведении боевых действий, привели к тому, что 1-й танковый корпус оказался в тылу ушедшего далеко вперед 26-го танкового корпуса. Расстояние между ними к тому времени составляло 60—70 километров, и взаимодействие практически было нарушено.
Таким образом, в ходе выполнения поставленной задачи подвижная группа 5-й танковой армии действовала разобщенно. Причин тому было несколько. Это, прежде всего, фронтальное столкновение с оперативными резервами противника, приведшее к упорным встречным танковым боям, отсутствие должного опыта применения подвижных групп, недостаточная активность и маневренность наших танковых и механизированных соединений при действиях в оперативной глубине противника, а также излишняя увлеченность отдельных командиров лобовыми ударами, особенно при овладении опорными пунктами, что приводило к затягиванию боевых действий и излишним потерям.
С 18 часов 21 ноября, после того как в районе Перелазовский, Зотовский были сосредоточены основные силы, соединения 26-го танкового корпуса возобновили наступление. Погода к тому времени улучшилась: снегопад прекратился, небо прояснилось. Ломая сопротивление врага, танковые бригады устремились вперед. К исходу дня они вышли к реке Лиска. Для того, чтобы не допустить выхода советских войск в район Калача, навстречу им была брошена 3-я немецкая моторизованная дивизия.
На направлении наступления 4-го танкового корпуса его бригады, отражая контратаки противника, упорно пробивались вперед. «В середине дня 21 ноября около 40 русских танков появились в нескольких километрах от Голубинского, где находился командный пункт 6-й армии», – пишет Г. Дерр. Стремительный прорыв советских танков к Дону воздействовал на врага ошеломляюще. Паулюс вместе с начальником штаба сразу же вылетел в Нижне-Чирскую, а часть штаба армии, переправившись через Дон, начала выдвижение к месту новой дислокации кружным путем.